доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
Введение. Выбор цемента для состава бетона имеет фундаментальное значение для предотвращения коррозии, поскольку именно тип и свойства вяжущего определяют химическую и структурную устойчивость цементного камня к агрессивным воздействиям внешней среды. Использование коррозионностойких цементов, в том числе сульфатостойких, сульфоалюмоферритных или пуццолановых, позволяет формировать плотную и малопроницаемую структуру цементного камня, минимизировать образование растворимых соединений и тем самым существенно повысить эксплуатационную надёжность бетона в агрессивных средах. Современные исследования направлены на разработку новых составов цементов и технологий, обеспечивающих высокую коррозионную стойкость и долговечность бетона в агрессивных средах. Целью данной исследовательской работы являлось изучение коррозионной стойкости композиционного цемента на основе портландцемента и кристаллизационно-коагуляционной добавки (ККД), состоящей из сульфоалюмоферритного клинкера, микрокремнезема и водорастворимого полимера. Материалы и методы. В данном исследовании применялись портландцемент ЦЕМ 0 42,5Н про-изводства ЗАО «Осколцемент», сульфоалюмоферритный клинкер производства АО «Подольск-Цемент». В качестве коагуляционного компонента использовали микрокремнезем (МК) УМК 85 (600). В качестве водорастворимого полимера (УД) использовалась водно-полимерная добавка на основе высокомолекулярного поли-N-винилпирролидона. Коррозионная стойкость изучалась при воздействии 5%-го раствора Na₂SO₄. Коррозионную стойкость оценивали по коэффициенту коррозионной стойкости, который рассчитывали как отношение прочности образца в агрессивной среде к прочности образца, хранившегося в воде одинаковое количество времени Степень гидратации образцов и степень связывания, выделяющегося при гидратации образцов гидроксида кальция Ca(OH)2 оценивали определением количества негидратированного цемента методом рентгенофазового анализа (РФА). Результаты. В статье рассматривается применение сульфоалюмоферритного клинкера для получения композиционного цемента с высокой коррозионной стойкостью. Экспериментально изучена гидратация цементного камня в водной и агрессивной среде, характерной для промышленной и морской среды. Показано, что использование композиционного цемента на основе сульфоалюмо-ферритного клинкера позволяет достичь высокой коррозионной стойкости цементного камня, которая обусловлена образованием устойчивых гидратных фаз. Установлено, что разработанный состав обеспечивает снижение скорости коррозионных процессов на 30% относительно стан-дартного портландцемента. Коэффициент стойкости композиционного вяжущего в возрасте 6 месяцев достигает 1,18, что позволяет отнести его к коррозионностойкому. Выводы. Результаты исследования открывают возможности для применения композиционного цемента в гидротехническом строительстве, портовых сооружениях и объектах химической про-мышленности, где требуется высокая коррозионная стойкость.
Introduction. The choice of cement for concrete composition is fundamental to preventing corrosion, as the type and properties of the binder determine the chemical and structural resistance of the cement stone to aggressive environmental influences. The use of corrosion-resistant cements, including sulfate-resistant, sulfoaluminoferrite, or pozzolanic cements, allows for the formation of a dense and low-permeability structure of cement stone, minimizing the formation of soluble compounds, and thereby significantly increasing the operational reliability of concrete in aggressive environments. Modern research is aimed at developing new cement compositions and technologies that ensure high corrosion resistance and durability of con-crete in aggressive environments. The aim of this research work was to study the cor-rosion resistance of a composite cement based on Port-land cement and a crystallization-coagulation additive (CCA) consisting of sulfoaluminoferrite clinker, micro-silica and a water-soluble polymer. Materials and methods. This study utilized Portland cement CEM 0 42.5N produced by Oskolcement CJSC and sulfoaluminoferrite clinker produced by Podolsk-Cement JSC. Microsilica fume (MS) UMK 85 (600) was used as a coagulation component. A water-polymer additive based on high-molecular poly-N-vinylpyrrolidone was used as a water-soluble polymer (WS). Corrosion resistance was studied under the influence of a 5% Na₂SO₄ solution. Corrosion resistance was assessed using the corrosion resistance coefficient, which was calculated as the ratio of the strength of a sample in an aggressive environment to the strength of a sample stored in water for the same amount of time. The degree of hydration of the samples and the degree of binding released during hydration of calcium hydroxide Ca(OH)2 samples were assessed by determining the amount of unhydrated cement using X-ray phase analysis (XPA). Results. This article examines the use of sulfoaluminoferrite clinker to produce composite cement with high corrosion resistance. The hydration of cement paste in aqueous and aggressive environments typical of industrial and marine environments was experimentally studied. It has been shown that the use of composite cement based on sulfoaluminoferrite clinker allows achieving high corrosion resistance of cement stone, which is due to the formation of stable hydrate phases. The developed composition was found to re-duce the rate of corrosion by 30% compared to standard Portland cement. The composite binder's re-sistance coefficient after 6 months reaches 1.18, qualifying it as corrosion-resistant. Conclusions. The study's results open up possibilities for the use of composite cement in hydraulic engi-neering, port facilities, and chemical industry facilities where high corrosion resistance is required.